研究筆記
共享微出行最佳化:站點、調度與價格的聯合設計
以時空需求、混合整數選址、車隊調度與彈性價格模型研究共享單車及滑板車系統。
2025年10月11日 · 約 1 分鐘閱讀
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原型使用合成需求,所有改善率只屬方法示範。
共享單車和滑板車系統有四個連動問題:需求何時何地出現、站點在哪裏、車輛如何重置,以及價格會否改善失衡。分開解四個問題容易產生互相矛盾的建議。
需求
對區域 i 和時段 t:
logE[Di,t]=αi+fhour(t)+β⊤xi,t.
天氣、工作日、公共交通中斷及活動皆可作特徵。評估使用滾動回測,並報告低需求區誤差,不只全市平均。
站點與容量
令 yj∈{0,1} 表示是否開設站點,cj 為容量:
mini,t∑ui,t+j∑(Fjyj+kjcj),
並受預算、站距、土地與最低服務覆蓋約束。選址應使用多個需求情境,避免對單一天氣或通勤模式過度擬合。
調度
庫存平衡為
bi,t+1=bi,t+Ai,t−Di,t+j∑rji,t−j∑rij,t.
貨車容量、行程時間、司機班次與電動滑板車充電狀態均是實際限制。線性模型可先決定流量,再由路線演算法把轉移量落實。
價格
折扣或附加費的需求反應可寫成
D(p)=D0exp[−ϵ(p−p0)].
但 ϵ 要由實驗辨識。價格上限、基本會員保障及地區公平是硬限制;不能用高價把服務不足「最佳化」掉。
綜合評估
同時報告未滿足需求、每車服務次數、調度公里、淨收入、排放及群組可達性。最終方案是 Pareto 選擇,不是由一個任意加權總分決定。
參考資料
- Laporte, Meunier, and Wolfler Calvo, bike-sharing optimization review.
- Raviv, Tzur, and Forma, static bike repositioning, 2013.
- NACTO, shared micromobility guidance and data reports.